Sono passati tredici anni dalla terribile esplosione. La Terra è ridotta a una landa desolata e i pochi sopravvissuti hanno trovato rifugio nel sottosuolo per sfuggire alle avverse condizioni del pianeta.

Benkei, a capo di una squadriglia di esplorazione, risale in superficie a bordo di un robot BT-23 e assiste alla battaglia tra un robot sconosciuto ed un invasore, che viene debellato da un razzo sparato da Kai, figlia adottiva di Benkei.

La squadra dei sopravvissuti cerca di interrogare il pilota del robot, per scoprire cos'è successo in superficie negli ultimi anni ma l'uomo fugge, impossessandosi del BT-23. Dopo un rocambolesco inseguimento la squadra di Benkei giunge alle rovine del laboratorio Saotome, dove gli Invasori stanno combattendo un gruppo di robot. Improvvisamente il terreno cede sotto i piedi di Benkei e Kai, e i due si ritrovano in un sotterraneo della struttura, dove rinvengono il Getter-3 di Musashi, ridotto ormai ad un rottame dal logorio del tempo; il pilota inseguito si scopre essere infetto dagli invasori e, completamente posseduto e fuori di se', attacca i due, ferendo gravemente Benkei. Improvvisamente però ecco emergere dal terreno il possente Shin Getter Robot, che fa a pezzi il nemico salvando padre e figlia.

Ai comandi del robot si trova l'enigmatico e misterioso Go.

Il misterioso Go invita Kei e Benkei a salire sullo Shin Getter mentre in superficie la battaglia infuria, resa ancora più feroce dalla comparsa di un'enorme fortezza mobile simile ad una torre, comandata dall'ex membro della squadra Getter, Hayato e dal Prof. Shikishima. I due sono a capo anche della squadra di robot che sta combattendo contro gli Invasori.

L'esito della battaglia sembra scontato ma le sorti della partita vengono ribaltate dalla comparsa dello Shin Getter Robot, che massacra con facilità i mostri nemici.

Gli eroi però, invece di gratitudine, ricevono in cambio le manifestazioni di odio dei piloti, comandati da Schwarz, schierati contro i giapponesi, ritenuti colpevoli di aver scoperto i Raggi Getter che hanno distrutto il mondo.

Hayato e Shikishima provocano l'emersione dello Shin Dragon dal sottosuolo e spiegano a Benkei il loro proposito di distruggelo. Gli Invasori sferrano un attacco a sorpresa, fondendosi col rottame di un enorme robot abbattuto il giorno stesso; Benkei è ferito e non può sostenere lo stress di guidare una Getter Machine. Go decide che sarà Gai, il meccanico della squadra, a prendere il posto di Benkei e così una nuova Squadra Getter decolla in cielo.

Nel frattempo Cowen e Stinger, dopo tredici anni di assenza, tornano con nuove trame oscure...

Cowen e Stinger , assieme al redivivo Dott. Saotome, tramano su come impossessarsi dello Shin Dragon. Mentre il gruppo si reca a far visita a Benkei, Saotome fa la sua spettacolare comparsa e rivendica la paternità di Kai, svelando che in realtà la ragazza è Genki, ossia colui che si credeva essere il figlio minore di Saotome.

Benkei è costretto a confermare ciò che sostiene lo scienziato, causando un feroce rifiuto da parte di Kai, che si scaglia contro il genitore a bordo della Shin Getter Jaguar. Saotome, ormai completamente infettato dagli invasori che tempo fa aveva strenuamente combattuto, rigenera parti del proprio corpo distrutte dalla lotta con Kai. A complicare le cose arriva un enorme Metal Beast, un essere derivante dalla fusione tra un Invasore e un corpo meccanico...

Come un esercito di zombie, i rottami dei robot dell'esercito di Hayato risorgono, posseduti dagli Invasori che si trasformano in Metal Beast, che ingaggiano una terribile battaglia con l'esercito dei robot, che deve vedersela con le proprie armi migliorate dai mostri alieni.

Lo Shin Dragon torna in vita e con dei raggi luminosi teletrasporta al suo interno Go e Kei. I due vengono interfacciati grazie ad arcani meccaniscmi e le loro memorie genetiche vengono prelevate e interscambiate.

dove scoprono un altra potente reliquia del passato: la fortezza volante Kujira, la Balena.

Discutendo con Hayato e Shikishima, Benkei scopre che Go altro non è che un clone, creato utilizzando il codice genetico di Saotome e di Michiru, la figlia defunta del professore; anche i due mostri sgusciati da capsule del laboratorio tredici anni prima, incontrati da Ryoma e Hayato, erano dei cloni, realizzati proprio con il DNA dei due piloti, con lo scopo di pilotare lo Shin Dragon.

Sul campo di battaglia Benkei e Gai a bordo della Shin Getter Bear vengono abbattuti e scagliati all'interno del Laboratorio, dove scoprono un altra potente reliquia del passato: la fortezza volante Kujira, la Balena. Usando la Balena come un ariete, Benkei sfonda una parte dello Shin Dragon, interrompendone le funzioni e liberando Go e Kei. Finalmente riuniti, Kei forma lo Shin Getter-2 e distrugge il Metal Beast, ma lo Shin Dragon è scomparso nel nulla, teletrasportatosi chissà dove.

L'esercito dei Robot si mobilita per cercare su tutto il globo lo svuggevole Shin Dragon ed anche il gruppo di Benkei partecipa in funzione di squadra indipendente.

In Alaska il gruppo salva una base dall'assalto di un Invasore, che però riesce a infettare la maggior parte dei civili che diventano una minaccia per la squadra. Lo Shin Shin Getter Robot oppone resistenza ai mostri che si sono fusi in un mostruoso Nautiloide, ma rischiano la sconfitta a causa di un mostruoso e disumano stratagemma che la creatura mette in atto per evitare di venire attaccata. All'ultimo momento fa la sua comparsa un misterioso Getter Robot nero, che con ferocia fa a pezzi l'Invasore, prima di tornare senza una parola da dove è venuto.

La gigantesca astronave chiamata Balena si dirige sulla città di New York, ormai devastata, in risposta ad un segnale di aiuto. La richiesta di soccorso si rivela ben presto una trappola degli Invasori ed ancora una volta è il misterioso Getter di colore nero a salvare la situazione. Dalla cabina emerge il pilota, e con grande sorpresa di tutti, ecco apparire un giovane Ryoma Nagare.

Ryoma spiega a Benkei che, a causa dell'esplosione della bomba avvenuta in passato, ha subito un salto spazio/temporale di 13 anni, ritrovandosi trasportato su una base lunare. Rinvenuto un vecchio Getter-1, Ryoma lo ha riparato e modificato, tornando così sulla Terra per continuare la battaglia.

Gli invasori attaccano di nuovo, mentre alla Torre viene rilevato un massiccio spostamento di tutti gli Invasori presenti sulla Terra: metà di essi si stanno dirigendo a New York, mentre l'altra metà su un'isola nel Pacifico; Hayato da l'ordine che tutta l'Armata dei Robot converga sul Pacifico, poichè molto probabilmente si tratta del luogo dove dimora lo Shin Dragon.

La squadra Getter, dopo una disperata battaglia fra i devastati grattacieli di Manhattan, riesce a spazzare via tutti gli Invasori facendo detonare il Reattore a Raggi Getter della Balena.

Nel frattempo sull'isoletta vulcanica del Pacifico, Saotome, Cowen e Stinger scendono nella bocca del vulcano, dove riposa in forma di bozzolo lo Shin Dragon: grazie al professore, i tre vengono assorbiti dalla macchina che inizia a mutare di conseguenza.

L'Armata dei robot arriva sul posto ingaggiando un combattimento con gli Invasori, ma dal vulcano emerge lo Shin Dragon Diabolico il quale emette una enorme colonna di Raggi Getter verso lo Spazio. Il Prof. Shikishima comprende con orrore che era questo lo scopo degli Invasori: attivare lo Shin Dragon in modo che la sua energia mandasse un segnale di richiamo ai loro simili oltre le stelle. La Squadra Getter raggiunge il luogo della battaglia, ma improvvisamente Go accusa una crisi e cade in uno stato comatoso, mentre il Black Getter viene drenato di tutta la sua energia dallo Shin Dragon. Dopo una breve ritirata, Benkei e Ryoma decidono di partire all'attacco con lo Shin Getter ma Hayato si rifiuta di accompagnarli.

Go intanto è ancora in coma, vegliato da Kei e Gai...

Lo Shin Getter ingaggia una furiosa battaglia contro lo Shin Dragon, ma con due soli piloti è una lotta impari e disperata. Nel frattempo Hayato inizia ad evacuare la Torre per dare inizio al suo piano suicida contro il nemico. Il Professor Shikishima effettua dei test su Go e scopre che il cervello del ragazzo è strutturato per essere legato psichicamente allo Shin Dragon.

Dopo che tutte le capsule di salvataggio sono state lanciate, Hayato e Shikishima speronano lo Shin Dragon, tentando di assorbire nella Torre tutta la sua Energia Getter, e suscitando l'ira di Saotome e dei due alieni.

La Torre raggiunge il suo livello massimo di carico ed infine esplode, portando con sè il Prof. Shikishima, mentre Hayato viene salvato da Ryoma e Benkei. Forte dei suoi piloti al completo, la squadra a bordo dello Shin Getter penetra all'interno dello Shin Dragon dove affronta Saotome, Cowen e Stinger, a loro volta a bordo di un Getter Robot, nell'ultima definitiva battaglia.

L'abilità della Squadra Getter mette rapidamente in difficoltà gli alieni che rispondono con un attacco psichico: sfruttando il doloroso ricordo della morte dei compagni i nemici cercano di piegare la volontà degli eroi ma gli spiriti di Michiru e Musashi (evocati dal comatoso Go) spezzano l'illusione. Ryoma scatena l'arma ultima dello Shin Getter, lo Stoner Sunshine, devastando la "parte malata" dello Shin Dragon che cade a pezzi; nello stesso momento, Go si risveglia. Stinger e Cowen riescono a fuggire, mentre Saotome viene liberato dai parassiti ed augura buona fortuna alla Squadra Getter prima di morire.

Go conduce Kei e Gai dentro lo Shin Dragon, dove ognuno prende posto in una postazione di comando dalla quale viene attivata la macchina. Lentamente, lo Shin Dragon inizia ad assorbire tutta l'energia Getter del pianeta, ripulendolo dalla contaminazione. Alcuni Invasori superstiti tentano di raggiungere il Dragon, ma lo Shin Getter assieme alla squadra di Schwarz li tengono a bada.

Culminando in un lampo, lo Shin Dragon termina la sua opera e rimane silente; Kei e Gai informano gli altri che però Go è morto.

Dal telescopio spaziale giunge però la notizia di un'altra minaccia: Cowen e Stinger hanno usato il loro Getter semi-distrutto per raggiungere Giove, dove vi hanno fato detonare il reattore del robot, trasformando il pianeta gigante in un Sole a raggi Getter. Come se non bastasse, una delle lune di Giove, Ganimede, è stata spinta fuori dalla sua orbita e, seguito da un'armata di Invasori, sta dirigendosi verso la Terra. Tutti i robot disponibili, capeggiati dallo Shin Getter, partono per lo spazio per andare distruggere Ganimede, ingaggiando nel frattempo una lotta furibonda contro gli Invasori, nella quale si inserisce anche l'Esercito Giapponese.

Hayato porta lo Shin Getter fino al centro di Ganimede, dove Ryoma lancia lo Stoner Sunshine per far esplodere il pianeta. Il nucleo però è ricoperto di Invasori che riescono a rispedire il colpo al mittente: colpito dalla sua stessa arma, lo Shin Getter viene rigettato verso la Terra e precipitando attraverso l'atmosfera, prende a fuoco.

Nello stesso momento Go e Kei vengono catturati dagli Invasori che riescono a penetrare dei loro BT; quando Kei emette un urlo di terrore Go, creduto morto, si risveglia. Lo Shin Dragon fa altrettanto, rompendo il bozzolo per emergere in una sflogorante colonna di luce.

Quando tutto sembra ormai perduto, dalle nuvole emerge lo Shin Dragon, dall'aspetto di un gigantesco drago con un Getter incastrato sul dorso. Sulla testa del drago si erge lo Shin Getter, sano e salvo. Arrivato nello spazio, lo Shin Dragon spara una cannonata di energia Getter contro Ganimede, facendolo esplodere in un solo colpo assieme alla maggior parte degli Invasori; il Dragon assorbe i BT di Kei e Gai, che si ritrovano nelle postazioni di comando occupate in precedenza, stupiti nel ritrovare il redivivo Go ai comandi.

Lasciato Schwarz ad occuparsi degli Invasori rimasti, i due Getter uniscono le loro forze creando un portale di salto spaziale, che li porta nei pressi di Giove, dove sono testimoni della distruzione del sistema solare esterno, a causa dell'aumentata gravità del pianeta. Nei pressi di Giove riappaiono Cowen e Stinger, i quali spiegano che i Raggi Getter sono la causa dell'evoluzione e della nascita di entrambe le loro specie; gli Invasori però ne sono diventati dipendenti e per questo hanno attaccato la Terra quando Saotome scoprì il modo per raccogliere e disporre dei Raggi Getter. I due personaggi propongono ai piloti di unirsi a loro ma di fronte a un secco rifiuto, gli alieni si fondono in una sorta di fortezza spaziale di dimensioni continentali, dalla quale sciamano centinaia di Invasori. Prende il via una violentissima battaglia che vede però vittoriosi i Getter Robot. Ryoma collega lo Shin Getter al generatore del Dragon, creando un Tomahawk energetico di dimensioni planetarie, col quale elimina i due alieni. In un ultima evoluzione, gli Invasori divengono una sorta di creatura extradimensionale, un buco nero vivente che inizia ad assorbire l'intero sistema solare.

Ryoma vorrebbe lanciare lo Stoner Sunshine, ma lo Shin Getter è gravemente danneggiato.

Rimane una sola strada: poichè lo Shin Dragon è il potenziamento del Getter Robot G, allora deve poter essere in grado di scagliare la Shine Spark. Stavolta è lo Shin Getter a dare energia allo Shin Dragon, mentre questi si lancia all'interno del buco nero. Al suo interno si è generato una sorta di crocevia dimensionale dove le squadre Getter di tutti i mondo stanno combattendo contro i loro Invasori.

Ryoma, Hayato e Benkei dicono addio ai loro amici, prima di unirsi alla grande battaglia. Un lampo di luce e lo Shin Dragon distrutto fluttua in uno spazio ormai salvo, con Go, Kei e Gai che guardano il sole luminoso.